省级电网两种新调度模式的设计

2009，V ol. 3，No. 3 SOUTHERN POWER SYSTEM TECHNOLOGY Study

&

Analysis 文章编号：1674-0629(2009)03-00-03 中图分类号：TM743 文献标志码：A

省级电网两种新调度模式的设计

陈东1，易仕敏1,2，林少华1，文福拴2

（1. 广东省电力调度中心，广州510600；2. 华南理工大学电力学院，广州5100）

摘要：所建立的数学模型显示，“十一五”末期广东电网调度员将面对巨大操作量；在分析和计算的基础上提出了两种

新的调度模式：在中调设立“总集控中心”和增设新的调度层次。这两种调度模式的正确性和可行性还有待实践的验证。

关键词：调度模式；操作量；集控中心；调度层次

Design of Two Kinds of New Dispatching Modes for Guangdong Power Grid

CHEN Dong1, YI Shi-min 1,2, LIN Shao-hua 1, WEN Fu-shuan 2

（1.Guangdong Power Dispatch Center, Guangzhou 510600, China; 2. College of Electric Power, South China University of

Technology, Guangzhou 5100, China）

Abstract: It is expected by the model created in this paper that the dispatchers in Guangdong Power Grid will face with too much

workload in the year of 2010. Based on the analysis and calculation two kinds of new dispatching modes are proposed: one is to set up

a centralized control center and the other is to found a new dispatching framework. Both of them are to be validated through practice

for their correctness and feasibility.

Key words: dispatching mode; workload; centralized control center; dispatching framework

电网规模的扩大和调管设备的增多为广东电网安全稳定运行带来了新的问题：一方面电网的快速发展要求调度员将更多的时间和精力倾注于电网运行的实时监控、运行分析、事故预想、经济调度、节能发电调度和未来电力市场优化运行等重要问题上；而另一方面，作为电网运行管理者和指挥者的调度员在日常工作中却越来越多地忙于简单和重复性的日常操作，对电网运行的监控和危险点分析不可避免地受到了影响；其结果将使调度员电网的能力受到极大削弱，如不及时采取有效措施予以缓解，电网的安全稳定运行水平将受到巨大威胁。

本文建立数学模型，详细分析和计算了在现行调度模式不作任何调整的情况下，“十一五”末期广东电网调度员将面对的巨大操作量；在此基础上，本文提出了两种全新的调度模式：在中调设立“总集控中心”和增设新的调度层次。两种调度模式的正确性有待理论论证，其可行性也有待进一步深入研究和实践考验。

1 “十一五”广东电网调度员工作量分析

为了预测2010年操作票与综合令的数量，需对2003年到2006年的数据进行函数拟合。对数据进行观察可以发现：每组数据几乎都是线性增长的，因此拟合函数的形式可以考虑线性函数

011m m

y x x

βββ

=+++

……；但由于原始数据量太少，直接按线性函数拟合的效果不好，须另外考虑非线性形函数形式；但是，已知数据仅有4组，而变量个数就有3个，进行非线性拟合难度很大，因此，还需要对非线性函数进行一定的变形，将之转变为线性函数的形式；本文中，我们对非线性函数

12

12

m

m

y x x xβ

ββ

α

="两边取自然对数，转化为

1122

ln ln ln ln ln

m m

y x x x

αβββ

=++++

".

上式具有多元线性回归的结构形式，可进行函数拟合。

设操作票为y1、综合令为y2、工作量为y3 = y1+ y2、调管机组为x1、调管设备为x2、调度对象为x3，使用Matlab的regress函数进行线性回归，得到回归函数如下：

1123 ln 1.5388ln8.2686ln10.1514ln

y x x x

=−+,

2123 ln 6.1995ln 4.5478ln 1.4904ln

y x x x

=−++, 3123 ln 4.9528ln 1.6774ln 3.9545ln

y x x x

=−++.

设

11121314

e e e e

, , , 分别为操作票在2003到2006

第3期

陈东，等：省级电网两种新调度模式的设计 65

年的残差，21222324e e e e 、、、分别为综合令在2003年到2006年的残差，计算得到残差非常小，ln y 1与ln x 1，ln x 2，ln x 3的相关系数为1，ln y 2与ln x 1，

ln x 2，ln x 3的相关系数为0.99，因此函数拟合公式成立。

根据广东电网“十一五”建设规划，将2007年到2010年调管机组、调管设备和调度对象的有关数据代入回归函数，即得到预测的2007年到2010年工作量如表1所示。

表1 2007年到2010年广东电网调度员工作量预测

Tab. 1 Workload Forcast of Guangdong Power Grid Dispatcher from

2007 to 2010

项目 2007年 2008年 2009年 2010年 操作票 2 438 2 481 2 579 2 651 综合令 8 678 13 484 18 010 27 330 工作量

11 087

16 129

20 708

29 584

截至本文写成之时，统计2007年全年广东电网实际执行工作量11 116项，与本文的计算预测结果

11 087项相差无几，误差率仅为0.26%。

2 两种新的调度模式设计

广东电网调度员在2010年将面对数量巨大的操作──操作票及综合令的数量总和将达到29 584项，是2007年的2.67倍，调度员将更加不堪重负，因此调度模式的变更势在必行。

文献[1]和[2]中已经详细分析介绍了广东电网现状及现行调度模式的优缺点，说明了调度模式变更的原则、范围、必要性和迫切性，提出了“在现行基础上增加值班调度员人数”、“扩大设备操作权限下放的范围和对象”及“在省调度中心值班调度员中采取区域负责制”三种调度模式变更方法，并分别对其优缺点、实施的影响进行了初步说明和分析。在前文的基础上，本文提出如下两种全新的调度模式变更方法。

2.1 在中调设立“总集控中心” 2.1.1 基本设计

集控中心模式作为减轻电网调度员工作负担的一种有效手段，在地区电网中得到广泛的研究[1−3]、推广和应用。省级电网“总集控中心”的简单设计如下：在调度中心设立中调调管电网的“总集控中心”，建成功能完善的SCADA 系统、配置相关调度自动化设备，对调管电网进行集中监视和控制，实

现所调管变电站的遥测、遥信信息的准确上传，并可进行部分必要开关的远方遥控操作，完善雷电监测系统、气象云图系统、变电站故障录波远程传送及自动分析系统等辅助决策系统；在变电站安装实况电视远方监视系统，为远方事故判断提供必要的依据，使得迅速查找、处理事故成为可能，同时配合在各地区建设集控中心站或集控分中心。

在中调设立“总集控中心”的优点：将调度管理职能和集控操作职能分离开来，调度员不再参与日常具体的操作（事故处理操作仍可由调度员负责）；彻底将中调调度员从繁重的日常操作中出来、将全部精力投入到电网的日常中去；提高了调度员对电网的全局统观能力，有利于快速准确进行事故处理；同时由集控员专职负责电网的日常操作，也有利于操作安确保检修工作按计划进行。

传统集控模式和“总集控中心”模式下集控员的工作职责对比如表2所示，两种模式的工作流程分别如图1和图2所示。

表2 两种集控模式下的调度员职责对比

Tab. 2 Duty Comprison of Dispatcher in Two Centralized

Control Modes

操作

传统集控的职责 总集控中心的职责 线路操作

接中调逐项令，原封不动

传达至各相关变电站，随后将变电站每项操作结果汇报中调

根据中调许可令，自行编写操作票，直接对各相关变电站进行操作，将最终操作结果报中调 站内设备

操作 接中调综合令，原封不动传达至变电站，随后将变电站操作结果汇报中调

根据中调许可令，自行编写综合令，直接对变电站进行操作，将最终操作结果报中调

事故处理

由调度员负责

仍由调度员负责

图1 传统集控模式

Fig. 1 Traditional Centralized Control Mode

在中调设立“总集控中心”后，有关调度运行方式也应作相应的变化：

1） “总集控中心”的监控设备与目前调度员

图2 “总集控中心”模式

Fig. 2 “Total Centralized Control Center” Mode

使用的监控设备合用，“集控员”承担现阶段输变电调度员的部分职责；这种模式属于过渡阶段的情况；

2）“总集控中心”的监控设备与目前调度员使用的监控设备分开，由调度员向“集控员”下达有关操作的许可令，具体的操作过程由集控中心负责，这种变化模式应属于最终目标。

2.1.2地区电网集控模式的配合变更方法

2.1.2.1地区电网传统和常规的集控模式

1）集控中心站模式，即在中心枢纽变电站设立集控中心、对周边无人值班站实施集控。这种控制模式可有效进行有关巡视、检修和管理工作，同时还增强了无人值班变电站的事故响应能力，提高了电网运行的安全性及可靠性。

2）区域集控中心模式，即在地区调度中心或地区集控中心（两者可在一处）设置专门的集控员，进行有关监视和控制操作，调度员仅负责地区电网的调度，不进行具体的操作。

2.1.2.2两种配合变更方法

配合在中调设立“总集控中心”，本文对地区电网的集控模式提出两种变更方法：

1）按照《广东电网“十一五”规划》中的分区供电方案，将各分区的500 kV变电站进行集中控制，建设有关“500 kV集控中心站”并设立相应的巡检班；同时按行政区域在各地区建设“220 kV区域集控中心”，对各地区的220 kV变电站进行集中控制；各变电站的运行信息通过网络分别送至相应的“220 kV区域集控中心”、“500 kV集控中心站”和中调的“总集控中心”。

2）以电网所在行政区域的不同为划分原则，在各行政区域内，以500 kV变电站或枢纽变电站为核心，建成一个或多个区域集控中心或集控中心站。2.2 增设新的调度层次

这种调度模式变更方法是文献[4]中提出的“在省调度中心值班调度员中采取区域负责制”变更方法的高级版本，其具体内容是：在现行的基础上，针对广东电网在建设中形成的若干区域电网，增设一级全新的调度层次，增设的调度层介于中调和地调之间（称其为“区调”）。区调调度机构与中调调度机构完全相互，在业务上后者是前者的上级。

文献[4]采取的方法是修改中调调度员的值班配置、增加值班调度员的人数、在调度员内部采取区域负责制；其优点是对现有调度模式的冲击较小、容易实现，并且避免了检修工作在发电调度员和调度总值长那里发生瓶颈效应的可能性；另外，在各区调检修工作量不平衡的情况下，按调度总值长的指令，各区调调度员之间还可以实现互相支援；但其缺点也较明显：对中调调度员人数的要求较高。所以，文献[4]建议这种模式可以考虑作为长期模式的过渡阶段。

现在更大胆的设想是：各区调下辖自己的调度、运行方式、市场交易、继电保护和自动化等部门，在业务上接受中调相关部门的指导和管理；在运行中，各区调调度员应接受中调调度员的指令、按照中调下发的“区调发电曲线”调整其区域内调管电源的发电出力、保持区域内的发电出力按计划执行，并监视与相邻区域的联络线功率满足中调的指令要求；这样，未来区调的职能将与现在中调的职能相同，而中调的职能将由操作管理型转变为管理型，成为真正意义上省级电网内部的“总调”。

在值班操作方面：各区调调度员负责其管辖区域内220 kV电网的检修管理、日常操作和事故处理，中调调度员则负责各区调之间的联络线和各中调电厂出线的日常操作和事故处理；因此，在这种模式下，所增设区调的职能类似于现在的中调，而现在的中调在未来将担任省级电网内部的“总调”；地调的调度管辖范围和职能变化不大，基本与现在相同。这种模式变更方法实际上是将中调的绝大部分操作量分配给了若干个区调的调度员，从根本上解决了中调调度员操作量过大、影响系统监控的问题；同时，各区调因管辖范围相对较小、管辖设备相对较少，其总体工作量也将得到有效控制，一般

（下转第69页Continued to Page 69）第3期贝宇，等：桂林电网中短期负荷预测系统 69

5 结论

该系统整个软、硬件平台运行稳定，响应速度较快，人机界面友好，能实现单日及连续数日的96点负荷预测、月度负荷预测和节假日负荷预测，并具有较高的预测准确率和自动化水平，完全实现了无人值守的功能。整个系统操作简单便捷，提高了预测人员的效率，降低了工作强度和维护成本，具有较高的实用性和较好的应用前景。

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收稿日期：2008-06-20

作者简介：

贝宇（1978–），男，广西桂林人。工程师，从事电网调度自动化。

骆正义（1969–），男，广西桂林人。高级工程师，从事电网企业管理工作。

李如琦（1959–），女，广西贺州人。副教授，主要研究方向为电力系统最优运行与规划、人工智能。E-mail: liruqi59@gxu.edu.cn 。

（上接第66页Continued from Page 66）

情况下不会出现因区内操作量过大而影响到区内电网监控的问题。

这种模式变更最为彻底——将调度机构由四级（总调、中调、地调和县调）增加为五级（在中调和地调之间增加了区调），将全面改变省级电网现行的调度结构和调度模式，对电网公司的运行和管理也将带来的巨大的冲击。

3 结语

本文所提出的在中调设立“总集控中心”和增设新的调度层次都是富有创新性的建议，如实施之，必将对电网公司未来的运行管理带来较大的影响；同时，这两种调度模式未有可以借鉴的实践经验，也没有相关或理论支持，其正确性有待理论论证，其可行性也有待进一步深入研究和实践考验。

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收稿日期：2008-05-29

作者简介：

陈东（1982–）男，福建尤溪人。工程师，工学学士，从事电网调

度运行工作。E-mail: cdman2000@21cn.com。

易仕敏（1976–）男，湖北武汉人。高级工程师，博士研究生，从

事电网调度运行工作。E-mail: superstephen@sina.com。

林少华（1970–）男，广东顺德人。高级工程师，工程硕士，从事

电网调度运行管理工作。